JP5683877B2 - 有機発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、ヘテロ環化合物及びこれを含む有機発光素子に関する。

有機発光素子は、自発光型表示素子であり、視野角が広く、かつコントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が速いという長所を有しているために、大きな注目を集めている。

このような有機発光素子の種類は、発光層に無機化合物を使用する無機発光素子と、有機化合物を使用する有機発光素子とに大別され、このうち、特に有機発光素子は、無機発光素子に比べて、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、多色化が可能であるという点で、多くの研究がなされている。

有機発光素子は、一般的に、アノード／有機発光層／カソードの積層構造を有し、正孔注入層及び／または正孔輸送層がアノードと有機発光層との間にさらに積層され、及び／または電子輸送層が有機発光層とカソードとの間にさらに積層される。すなわち、アノード／正孔輸送層／有機発光層／カソードのような構造、アノード／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／カソードのような構造を有する。

このうち、有機発光層の材料として、フェナントレン誘導体、アントラセン誘導体などが使われうるが、これまで従来の有機発光材を含む有機発光素子は、寿命、効率及び消費電力特性において、満足すべきレベルに至っておらず、改善の余地が多い。

米国特許５６４５９４８号明細書

本発明は、改善された電気的特性、電荷輸送能及び発光能を有するヘテロ環化合物を提供することを目的とする。

本発明はまた、このようなヘテロ環化合物を含む有機発光素子を提供することを目的とする。

本発明はまた、このような有機発光素子を備える平板表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によって、下記化学式１で表されるヘテロ環化合物が提供される：

前記化学式１で、Ｒ_１ないしＲ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_５０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基、Ｃ_５−Ｃ_６０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示し、Ｒ_１ないしＲ_１０は、隣接する置換基の１組が互いに結合して芳香環を形成する。

本発明の一構成によれば、前記Ｒ_１及びＲ_６が同一であるか、Ｒ_２及びＲ_７が同一であるか、Ｒ_３及びＲ_８が同一であるか、Ｒ_４及びＲ_９が同一であるか、またはＲ_５及びＲ_１０が同一でありえる。

本発明の一構成によれば、前記Ｒ_１またはＲ_６はそれぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される非置換の１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル基；非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基；非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールアミン基；重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル基；重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基、ハロゲン基またはＣ_５−Ｃ_１０ヘテロアリール基で置換されたＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基；または重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたＣ_５−Ｃ_５０アリールアミン基でありうる。

本発明の一構成によれば、前記Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_７またはＲ_８はそれぞれ独立して、メチル基またはフェニル基でありうる。

本発明の一構成によれば、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、下記化合物から選択される一つでありうる：

本発明の他の側面によって、第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜とを備える有機発光素子であって、前記有機膜の少なくとも一つの層が前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む、有機発光素子が提供される。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、電子注入層または電子輸送層を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、電子注入機能及び電子輸送機能を共に有する単一膜を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層を含むことができ、前記ヘテロ環化合物は、蛍光またはリン光ホストとして使われうる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層を含むことができ、前記ヘテロ環化合物は、蛍光ドーパントとして使われうる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層は、アントラセン化合物を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層は、アリールアミン化合物を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層は、スチリル化合物を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層が、リン光化合物を含む赤色発光層、緑色発光層、青色発光層または白色発光層を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子の有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択される１層以上の層を含むことができる。

本発明の一構成によれば、前記有機発光素子は、第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有することができる。

本発明の一構成によれば、１層以上の層が、前記化学式１で表されるヘテロ環化合物を使用し、湿式工程で形成される有機発光素子が提供される。

本発明のさらに他の側面によって、このような有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極が薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結された、平板表示装置が提供される。

本発明の一実施形態によるヘテロ環化合物は、電気的特性、電荷輸送能にすぐれ、かつ発光能を有し、ガラス転移温度が高くて結晶化を防止できる材料であり、赤色、緑色、青色、白色などのほぼあらゆるカラーの蛍光とリン光との素子に適した電子輸送材料、または緑色、青色、白色の発光材料として有用であり、これを利用し、高効率、低電圧、高輝度、長寿命の有機発光素子を製作できる。

本発明の一実施形態による有機発光素子の構造を示した図である。

以下、本発明について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の例示的な実施形態によって限定されない。

本発明の一実施形態によるヘテロ環化合物は、下記化学式１で表される：

上記化学式１で、Ｒ_１ないしＲ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_５０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基、Ｃ_５−Ｃ_６０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示し、Ｒ_１ないしＲ_１０は、隣接する置換基の１組が互いに結合して芳香環を形成する。

有機発光素子を構成する発光層や電子輸送層の材料として、従来の物質であるトリス（８−キノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、２，２’，２”−（１，３，５−フェニレン）トリス−［１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］（ＴＰＢＩ）、２−ビフェニル−４−イル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニル−［１，３，４］オキサジアゾール（ＰＢＤ）、過フルオロ化化合物（ＰＦ−６Ｐ）、２，５−ビス（６’−（２’，２”−ビピリジル））−１，１−ジメチル−３，４−ジフェニルシロール（ＰｙＰｙＳＰｙＰｙ）などが周知であるが、これまでの既知の材料からなる有機発光素子は、寿命、効率及び消費電力特性で満足すべきレベルに至っておらず、改善の余地が多い。

化学式１に表される新規なヘテロ環化合物を利用して製造された有機発光素子は、保存時及び駆動時の耐久性が高い。また、フルオレン基などの置換基の導入によって、フィルム状態の分子膜状態が改善され、有機発光素子の特性を向上させるという長所がある。

上記化学式１で表されるヘテロ環化合物の置換基について、さらに詳細に説明する。

上記化学式１で、Ｒ_１及びＲ_６は同一であるか、Ｒ_２及びＲ_７が同一であるか、Ｒ_３及びＲ_８が同一であるか、Ｒ_４及びＲ_９が同一であるか、またはＲ_５及びＲ_１０が同一でありえる。

さらに具体的に上記化学式１で、Ｒ_１またはＲ_６はそれぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される非置換の１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル基；非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基；非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールアミン基；重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル；重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基、ハロゲン基またはＣ_５−Ｃ_１０ヘテロアリール基で置換されたＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基；または重水素原子、Ｃ_１−Ｃ_５アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_５アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたＣ_５−Ｃ_５０アリールアミン基でありうる。

さらに具体的に上記化学式１で、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_７またはＲ_８はそれぞれ独立して、メチル基またはフェニル基でありうる。

以下、本発明の化学式１で使用される置換基について説明する。

上記化学式１で、非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基は、直鎖型及び分枝型であって、その非制限的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノナニル基、ドデシル基などを挙げることができ、上記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、重水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン、ヒドラゾン、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシ基、Ｃ_２−Ｃ_１０アルケニル基、Ｃ_２−Ｃ_１０アルキニル基、Ｃ_６−Ｃ_１６アリール基、またはＣ_４−Ｃ_１６ヘテロアリール基で置換されうる。

上記化学式１で、非置換のＣ_３−Ｃ_５０シクロアルキル基は、Ｃ_３−Ｃ_５０環状アルキル基を意味し、上記シクロアルキル基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

上記化学式１で、非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルコキシ基は、−ＯＡ（ここでＡは、前述のような非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基である）の構造を有する基であり、その非制限的な例として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基などを挙げることができる。それらアルコキシ基のうち少なくとも一つ以上の水素原子は、前述のアルキル基の場合と同一の置換基で置換可能である。

上記化学式１で、非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基は、一つ以上の環を含む炭素環芳香族系を意味し、２以上の環を有する場合、互いに結合されたり、単一結合などを介して連結されうる。アリールという用語は、フェニル、ナフチル、アントラセニルのような芳香族系を含む。また、上記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基の例としては、フェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルフェニル基（例えば、エチルフェニル基）、ハロフェニル基（例えば、ｏ−，ｍ−及びｐ−フルオロフェニル基、ジクロロフェニル基）、シアノフェニル基、ジシアノフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、ビフェニル基、ハロビフェニル基、シアノビフェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルビフェニル基、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシビフェニル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−トリル基、ｏ−，ｍ−及びｐ−クメニル基、メシチル基、フェノキシフェニル基、（α，α−ジメチルベンゼン）フェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジメチル）アミノフェニル基、（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル）アミノフェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、ハロナフチル基（例えば、フルオロナフチル基）、Ｃ_１−Ｃ_１０アルキルナフチル基（例えば、メチルナフチル基）、Ｃ_１−Ｃ_１０アルコキシナフチル基（例えば、メトキシナフチル基）、シアノナフチル基、アントラセニル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、アセナフチレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントラキノリル基、メチルアントリル基、フェナントリル基、トリフェニレン基、ピレニル基、クリセニル基、エチル−クリセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、クロロペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネリル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基などを挙げることができるが、これに限定されない。

上記化学式１で、非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳから選択される１、２または３個のヘテロ原子を含み、２以上の環を有する場合、それらは、互いに結合されたり、単一結合などを介して連結されうる。非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基の例としては、ピラゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、オキサジアゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、カルバゾリル基、インドリル基、キノリニル基、イソキノリニル基などを挙げることができる。また、上記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

上記化学式１で、非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールオキシ基は、−ＯＡ_１で表される基であり、このときＡ_１は、Ｃ_５−Ｃ_６０アリール基と炭素数のみ異なるだけであり、同種の作用基である。アリールオキシ基の例としては、フェノキシ基などを挙げることができる。アリールオキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

上記化学式１で、非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールチオ基は、−ＳＡ_１で表される基であり、このときＡ_１は、Ｃ_５−Ｃ_６０アリール基と炭素数のみ異なるだけであり、同種の作用基である。アリールチオ基の例としては、ベンゼンチオ基、ナフチルチオ基などを挙げることができる。アリールチオ基のうち一つ以上の水素原子は、前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

上記化学式１で、非置換のＣ_６−Ｃ_６０縮合多環基は、一つ以上の芳香族環及び／または一つ以上の非芳香族環が互いに結合された２以上の環を含む置換基を指し、前述のようなアリール基またはヘテロアリール基の例のうちいくつかは、縮合多環基に含まれうる。

上記化学式１で、Ｃ_５−Ｃ_５０アリールアミン基は、Ｃ_５−Ｃ_５０アリール基で置換されたアミノ基を意味し、置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールアミン基では、置換は、アリール基で起こることを意味する。

以下、本発明の上記化学式１で表されるヘテロ環化合物の具体的な例として、下記化合物１ないし３９を挙げることができる。しかし、本発明の化学式１で表されるヘテロ環化合物が、それら化合物にのみ限定されるものではない。

本発明の一実施形態による有機発光素子は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に上記した化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機膜とを備える。

本発明の上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機膜は、電子注入層、電子輸送層、または電子注入機能及び電子輸送機能を共に有する単一膜を含むことができる。または、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む有機膜は、発光層を含むこともできる。この有機膜が発光層である場合、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物は、蛍光またはリン光のホストとして使われたり、または蛍光ドーパントとして使用することもできる。

本発明の一実施形態による有機発光素子の発光層、電子注入層または電子輸送層が、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む場合、発光層は、既知のアントラセン化合物、アリールアミン化合物またはスチリル化合物を含むことができ、アントラセン化合物、アリールアミン化合物またはスチリル化合物は、非置換であるか、または前述のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。

本発明の一実施形態による有機発光素子の電子注入層または電子輸送層が、上記化学式１で表されるヘテロ環化合物を含む場合、発光層として赤色発光層、緑色発光層、青色発光層または白色発光層は、既知のリン光化合物を含むことができる。

一方、上記第１電極はアノードであり、上記第２電極はカソードであるが、それと反対の場合も可能であることはいうまでもない。

上記した有機発光素子は、必要によって、有機膜は、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち、１層以上の層を備えることができ、必要によっては、有機膜の各層を２層で形成することも可能である。

例えば、本発明の一実施形態による有機発光素子は、第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有することができる。または、有機発光素子は、第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入機能及び正孔輸送機能を共に有する単一膜／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有することができる。

本発明の一実施形態による有機発光素子は、前面発光型、背面発光型など、多様な構造に適用可能である。

以下、本発明による有機発光素子の製造方法について、図１に図示された有機発光素子を参照しつつ、述べる。図１の有機発光素子は、基板、第１電極（アノード）、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び第２電極（カソード）を備える。

まず、基板上部に、大きい仕事関数を有する第１電極用物質を、蒸着法またはスパッタリング法などによって形成し、第１電極を形成する。第１電極は、アノードまたはカソードでありうる。ここで基板としては、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用するが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板が望ましい。第１電極用物質としては、伝導性にすぐれる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）などを利用でき、透明電極または反射電極として形成されうる。

次に、第１電極の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（ラングミュアーブロジェット）法のような多様な方法を利用し、正孔注入層（ＨＩＬ）を形成できる。

真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、一般的に、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０^−８ないし１０^−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃの範囲で適切に選択することが望ましい。

スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２，０００ｒｐｍないし５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし２００℃の温度範囲で適切に選択することが望ましい。

上記正孔注入層物質としては、一般的な正孔注入材料を使用できるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（２−ＴＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できるが、それらに限定されるものではない。

上記正孔注入層の厚みは、約１００Åないし１０，０００Å、望ましくは、１００Åないし１，０００Åでありうる。正孔注入層の厚みがこの範囲を満足する場合、駆動電圧の上昇なしに、優秀な正孔注入特性を得ることができる。

次に、上記正孔注入層の上部に真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用し、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

上記正孔輸送層の物質は、一般的な正孔輸送層の物質を利用できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）などの芳香族縮合環を有するアミン誘導体などを使用できる。

上記正孔輸送層の厚みは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは、１００Åないし６００Åでありうる。正孔輸送層の厚みがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な正孔輸送特性を得ることができる。

次に、上記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用し、発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、その蒸着及びコーティング条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

上記発光層は、上記した化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むことができる。例えば、化学式１で表されるヘテロ環化合物は、ホストまたはドーパントとして使われうる。上記化学式１で表されるヘテロ環化合物以外に、発光層は、既知の多様な発光物質を利用して形成できるが、既知のホスト及びドーパントを利用して形成することもできる。ドーパントの場合、既知の蛍光ドーパント及び既知のリン光ドーパントをいずれも使用できる。

例えば、ホストとしては、Ａｌｑ_３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）またはジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。

一方、既知の赤色ドーパントとしては、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３、Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。

また、既知の緑色ドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）_３、Ｃ５４５Ｔなどを利用できるが、これらに限定されるものではない。

一方、既知の青色ドーパントとしては、Ｆ_２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ_２ｐｐｙ）_２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）_３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。

ドーパントの含有量は、発光層の形成材料１００質量部（すなわち、ホストとドーパントとの総質量が１００質量部である）を基準として、０．１ないし２０質量部、特に０．５〜１２質量部であることが望ましい。ドーパントの含有量が、この範囲を満足するならば、濃度消光現象が実質的に防止されうる。

発光層の厚みは、約１００Åないし１，０００Å、望ましくは、２００Åないし６００Åでありうる。発光層の厚みがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な発光特性を得ることができる。

発光層がリン光ドーパントを含む場合、三重項励起子または正孔が、電子輸送層に拡散する現象を防止するために、正孔阻止層（ＨＢＬ）を発光層の上部に形成できる（図１には図示されていない）。このときに使用できる正孔阻止層物質は、特別に制限されずに、既知の正孔阻止層物質から任意に選択して利用できる。例えば、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリラート）−（ｐ−フェニルフェノラート）−アルミニウム（ＢＡｌｑ）のようなキノリン誘導体、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）のようなフェナントロリン誘導体を利用できる。

上記正孔阻止層の厚みは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは、１００Åないし３００Åでありうる。正孔阻止層の厚みが５０Å未満である場合、正孔阻止特性が低下することがあり、正孔阻止層の厚みが１，０００Åを超える場合、駆動電圧が上昇することがあるためである。

次に、電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

上記電子輸送層の物質は、上記した化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むことができる。または、既知の電子輸送層の形成材料から任意に選択されうる。例えば、その例としては、Ａｌｑ_３やＢＡｌｑのようなキノリン誘導体や１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）のような既知の材料を使用することができるが、これらに限定されるものではない。

上記電子輸送層の厚みは、約１００Åないし１，０００Å、望ましくは、１００Åないし５００Åでありうる。電子輸送層の厚みがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な電子輸送特性を得ることができる。

また、電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層されうる。

電子注入層物質としては、上記した化学式１で表されるヘテロ環化合物を含むことができる。または、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層の形成材料として既知の任意の物質を利用できる。電子注入層の蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲で選択される。

上記電子注入層の厚みは、約１Åないし１００Å、望ましくは、５Åないし９０Åでありうる。電子注入層の厚みがこの範囲を満足する場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優秀な電子注入特性を得ることができる。

最後に、電子注入層の上部に、真空蒸着法やスパッタリング法などの方法を利用し、第２電極を形成できる。第２電極は、カソードまたはアノードとして使われうる。第２電極形成用物質としては、小さい仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを挙げることができる。また、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを使用した透明カソードを使用することもできる。

本発明による有機発光素子は、多様な形態の平板表示装置、例えば、パッシブマトリックス有機発光表示装置及びアクティブマトリックス有機発光表示装置に使用することができる。特に、アクティブマトリックス有機発光表示装置に備わる場合、基板側に備わった第１電極は画素電極であり、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されうる。また、有機発光素子は、両面に画面を表示できる平板表示装置に備わりうる。

また、本発明の一実施形態による有機発光素子の１層以上の層は、上記化学式１のヘテロ環化合物を使用して蒸着方法によって形成されたり、または、化学式１のヘテロ環化合物の溶液をコーティングする湿式方法でも形成されうる。

以下、本発明について、上記化合物３、１２、３２及び３３の望ましい合成例及び実施例について具体的に例示するが、本発明は下記の実施例にのみ限定されることはない。

（合成例）
＜合成例１：化合物３の合成＞

「中間体１の合成」
１，５−ジブロモナフタレンを８．５７ｇ（３０ｍｍｏｌ）、ベンゾフェノンヒドラゾンを７．１ｇ（３６ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを４．３ｇ（４５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）_２を０．１３ｇ（０．６ｍｍｏｌ）そして２−ジシクロヘキシルホスフィノ−２’，４’，６’−トリイソプロピルビフェニルを０．２９ｇ（０．６ｍｍｏｌ）を、トルエン８０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル１００ｍＬで二回、ジクロロメタン１００ｍＬで一回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体１を１３．９ｇ（収率９０％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳ（高分解能質量分析）を使用して確認した。
Ｃ_３６Ｈ_２８Ｎ_４計算値：５１６．２３１４；実測値：５１６．２３１５

「中間体２の合成」
中間体１を１０．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物を７．６ｇ（４０ｍｍｏｌ）そしてメチルエチルケトンを１０ｍＬの混合物に、トルエン５０ｍＬを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル１００ｍＬで二回、ジクロロメタン１００ｍＬで二回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥して濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体２を３．７８ｇ（収率７２％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ_１８Ｈ_１８Ｎ_２計算値：２６２．１４７０；実測値：２６２．１４７２

「化合物３の合成」
中間体２を２．６２ｇ（１０ｍｍｏｌ）、９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンを３．２９ｇ（１２ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａを２．９ｇ（３０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ_２（ｄｂａ）_３を３６６ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）そしてＰ（ｔ−Ｂｕ）_３を８０ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）を、トルエン６０ｍＬに溶かした後、９０℃で３時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、これを蒸溜水とジエチルエーテル５０ｍＬとで三回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、化合物３を４．５３ｇ（収率７０％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲ（核磁気共鳴分析）とを使用して確認した。
Ｃ_４８Ｈ_４２Ｎ_２計算値：６４６．３３４８；実測値：６４６．３３５２
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）７．８２（ｍ、４Ｈ）、７．７６（ｄ、２Ｈ）、７．５７（ｄ、２Ｈ）、７．５３（ｄ、２Ｈ）、７．２３（ｔ、２Ｈ）、６．９６（ｔ、２Ｈ）、６．３６（ｄ、２Ｈ）、６．００（ｄｄ、２Ｈ）、２．９４（ｓ、６Ｈ）、２．２２（ｓ、６Ｈ）、１．８５（ｓ、１２Ｈ）

＜合成例２：化合物１２の合成＞

「中間体３の合成」
中間体１を１０．３ｇ（２０ｍｍｏｌ）、ｐ−トルエンスルホン酸一水和物を７．６ｇ（４０ｍｍｏｌ）そしてベンジルフェニルケトンを１５．７０ｇ（８０ｍｍｏｌ）の混合物に、エタノール８０ｍＬとトルエン８０ｍＬとを加えた後、１１０℃で２４時間撹拌した。常温に冷やした反応物に蒸溜水を加え、ジエチルエーテル１００ｍＬで二回、ジクロロメタン１００ｍＬで二回抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて濾過した後、溶媒を蒸発させて得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体３を３．１１ｇ（収率６１％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ_３８Ｈ_２６Ｎ_２計算値：５１０．２０９６；実測値５１０．２０９９

「化合物１２の合成」
上記した化合物３の合成方法において、９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンの代わりにブロモベンゼンを使用した他は同様の方法で、化合物１２を７５％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ_５０Ｈ_３４Ｎ_２計算値：６６２．２７２２；実測値：６６２．２７２３
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．３７（ｄ、２Ｈ）、７．９９（ｄ、２Ｈ）、７．５７−７．２５（ｍ、２６Ｈ）、７．０５（ｄｄ、４Ｈ）

＜合成例３：化合物３２の合成＞

「中間体４の合成」
カルバゾールを３．３４ｇ、（２０ｍｍｏｌ）、１，４−ジブロモベンゼンを１２ｇ（５０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩを７６０ｍｇ（４ｍｍｏｌ）、Ｋ_２ＣＯ_３を１１ｇ（８０ｍｍｏｌ）そして１８−Ｃｒｏｗｎ−６を１００ｍｇ（０．４ｍｍｏｌ）を、１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−（１Ｈ）−ピリジノン（ＤＭＰＵ）５０ｍＬに溶かした後、１７０℃で８時間加熱した。常温に冷やした後、固体物質を濾過し、濾液にアンモニア水少量を添加した後、ジエチルエーテル１００ｍＬで三回洗浄した。洗浄されたジエチルエーテル層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、減圧乾燥して粗生成物を得て、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体４を固体で４．８３ｇ（収率７５％）を得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ_１８Ｈ_１２ＢｒＮ計算値：３２１．０１５３；実測値：３２１．０１５１

「化合物３２の合成」
上記した化合物３の合成方法において、９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンの代わりに中間体４を使用した他は同様の方法で、化合物３２を７２％の収率で合成した。、生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ_５４Ｈ_４０Ｎ_４計算値：７４４．３２５３；実測値：７４４．３２５３
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．１１（ｄ、４Ｈ）、７．８２（ｄ、２Ｈ）、７．７７（ｓ、２Ｈ）、７．７１（ｄ、４Ｈ）、７．３７−７．２０（ｍ、１６Ｈ）、２．２９（ｓ、６Ｈ）、２．２２（ｓ、６Ｈ）

＜合成例４：化合物３３の合成＞

「中間体５の合成」
ブロモアセトフェノン３．９８ｇ（２０ｍｍｏｌ）をジメトキシエタン１００ｍＬに溶かし、２−アミノピリジン２．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を入れた。常温で５時間撹拌した後、１２０℃で１２時間撹拌した。この反応が完結した後、常温に冷やし、溶媒を除去した後でジクロロメタン１００ｍＬを入れた。１０％重炭酸ナトリウム水溶液を入れ、ｐＨ１０に合わせた後、ジクロロメタン１００ｍＬを利用して抽出した。集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体５を２．４ｇ（収率６５％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ_１３Ｈ_１０Ｎ_２計算値：１９４．０８４４；実測値：１９４．０８４５

「中間体６の合成」
中間体５を２．５２ｇ（１３ｍｍｏｌ）を、ピリジン５０ｍＬに溶かし、ヨード４．９５ｇ（１９．５ｍｍｏｌ）を入れた。５０℃で５時間撹拌した後、シュウ酸水溶液を入れて反応を終結した。ジクロロメタン５０ｍＬを利用して抽出した後、集められた有機膜を硫酸マグネシウムで乾燥させて溶媒を蒸発させ、得られた残留物を、シリカゲル・カラムクロマトグラフィで分離精製し、中間体６を３ｇ（収率７２％）得た。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳを使用して確認した。
Ｃ_１３Ｈ_９ＩＮ_２計算値：３１９．９８１０；実測値：３１９．９８１４

「化合物３３の合成」
上記した化合物３の合成方法において、９，９’−ジメチル−２−ブロモフルオレンの代わりに中間体６を使用した他は同様の方法で、化合物３３を６４％の収率で合成した。生成された化合物は、ＨＲ−ＭＳとＮＭＲとを使用して確認した。
Ｃ_４４Ｈ_３４Ｎ_６計算値：６４６．２８４５；実測値：６４６．２８４５７
^１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、４００ＭＨｚ）δ（ｐｐｍ）８．８８（ｄ、２Ｈ）、７．８８（ｄ、２Ｈ）、７．８５（ｓ、２Ｈ）、７．８０（ｄ、２Ｈ）、７．４８−７．２６（ｍ、１０Ｈ）、７．２５（ｄ、２Ｈ）、６．９０（ｔ、２Ｈ）、２．３３（ｓ、６Ｈ）、２．２９（ｓ、６Ｈ）

（実施例１）
アノードは、コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）１５Ωｃｍ^２（１，２００Å）ＩＴＯガラス基板を、５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍサイズに切り、イソプロピルアルコールと純水とを利用し、それぞれ５分間超音波洗浄した後、３０分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄し、真空蒸着装置にこのガラス基板を配置した。

この基板上部に、まず正孔注入層として、既知の物質である２−ＴＮＡＴＡを真空蒸着し、６００Å厚に形成した後、次に、正孔輸送性化合物として、既知の物質である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）を３００Å厚に真空蒸着し、正孔輸送層を形成した。

この正孔輸送層の上部に、既知の緑色蛍光ホストであるＡｌｑ_３と、既知の緑色蛍光ドーパントであるＣ５４５Ｔとを、質量比９８：２で同時蒸着し、３００Å厚に発光層を形成した。

次に、この発光層の上部に、電子輸送層として本発明の化合物３を３００Å厚に蒸着した後、この電子輸送層の上部に、ハロゲン化アルカリ金属であるＬｉＦを電子注入層として１０Å厚に蒸着し、Ａｌを３，０００Å（カソード電極）厚に真空蒸着し、ＬｉＦ／Ａｌ電極を形成することによって、有機発光素子を製造した。

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧６．４８Ｖ、発光輝度７，８４７ｃｄ／ｍ^２の高輝度を示し、色座標は（０．３１１，０．６４２）であり、発光効率は１５．６９ｃｄ／Ａであった。

（実施例２）
電子輸送層の形成時に、上記化合物３の代わりに化合物１２を利用したことを除いては、実施例１と同様にして有機発光素子を製作した。

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧６．２５Ｖ、発光輝度７，２６４ｃｄ／ｍ^２の高輝度を示し、色座標は（０．３１０，０．６４２）であり、発光効率は１４．５３ｃｄ／Ａであった。

（実施例３）
電子輸送層の形成時に、上記化合物３代わりに化合物３２を利用したことを除いては、実施例１と同様にして有機発光素子を製作した。

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧６．３７Ｖ、発光輝度７，５９８ｃｄ／ｍ^２の高輝度を示し、色座標は（０．３０９，０．６４３）であり、発光効率は１５．２０ｃｄ／Ａであった。

（実施例４）
電子輸送層の形成時に、上記化合物３代わりに化合物３３を利用したことを除いては、実施例１と同様にして有機発光素子を製作した。

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧５．９２Ｖ、発光輝度７，９８２ｃｄ／ｍ^２の高輝度を示し、色座標は（０．３０９，０．６４２）であり、発光効率は１５．９６ｃｄ／Ａであった。

（比較例１）
電子輸送層の形成時に、上記化合物３代わりに、既知の物質であるＡｌｑ_３を利用したことを除いては、実施例１と同様にして有機発光素子を製作した。

この素子は、電流密度５０ｍＡ／ｃｍ^２で駆動電圧７．４５Ｖ、発光輝度６，１０２ｃｄ／ｍ^２を示し、色座標は（０．３０９、０．６４２）であり、発光効率は１２．２ｃｄ／Ａであった。

本発明による化学式１の構造を有するヘテロ環化合物を電子輸送材料として有機発光装置に使用した結果、いずれも既知の物質であるＡｌｑ_３と比較し、駆動電圧が１Ｖ以上低くなり、効率が大幅向上した優秀なＩ−Ｖ−Ｌ特性を示し、特に寿命改善効果にすぐれ、実施例１ないし４の場合、比較例１対比で、寿命が１００％以上向上するという結果を示した。結果を下の表１に示した。

本発明について、上記合成例及び実施例を参考にして説明したが、それらは例示的なものに過ぎず、本発明に属する技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解することが可能であろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まる。

Claims (16)

1. 下記化学式１で表されるヘテロ環化合物：
   

   

   前記化学式１で、Ｒ _２ ないしＲ _５ 、及びＲ _７ ないしＲ_１０はそれぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルキル基、置換または非置換のＣ_３−Ｃ_５０シクロアルキル基、置換または非置換のＣ_１−Ｃ_５０アルコキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールオキシ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_５０アリールチオ基、置換または非置換のＣ_５−Ｃ_６０アリール基、Ｃ_５−Ｃ_６０アリール基で置換されたアミノ基、置換または非置換のＣ_４−Ｃ_６０ヘテロアリール基、置換または非置換のＣ_６−Ｃ_６０縮合多環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基またはカルボキシル基を示し、
   前記Ｒ _１ またはＲ _６ はそれぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される非置換の１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル基；
   非置換のＣ _４ −Ｃ _６０ ヘテロアリール基；
   非置換のＣ _５ −Ｃ _５０ アリールアミン基；
   重水素原子、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルキル基、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ターフェニル基、アントラセニル基、フルオレニル基及びピレニル基から選択される１環ないし４環のアリール基またはカルバゾリル基；
   重水素原子、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルキル基、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基、ハロゲン基またはＣ _５ −Ｃ _１０ ヘテロアリール基で置換されたＣ _４ −Ｃ _６０ ヘテロアリール基；
   または重水素原子、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルキル基、Ｃ _１ −Ｃ _５ アルコキシ基、シアノ基、アミン基、フェノキシ基、フェニル基またはハロゲン基で置換されたＣ _５ −Ｃ _５０ アリールアミン基である。
2. 前記Ｒ_１及びＲ_６が同一であるか、Ｒ_２及びＲ_７が同一であるか、Ｒ_３及びＲ_８が同一であるか、Ｒ_４及びＲ_９が同一であるか、またはＲ_５及びＲ_１０が同一である、請求項１に記載のヘテロ環化合物。
3. 前記Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_７またはＲ_８はそれぞれ独立して、メチル基またはフェニル基である、請求項１または２に記載のヘテロ環化合物。
4. 前記化学式１で表されるヘテロ環化合物が、下記化合物から選択される一つである、請求項１に記載のヘテロ環化合物：
   

   

   。
5. 第１電極と、
   第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との間に介在された有機膜とを備える有機発光素子であって、
   前記有機膜の少なくとも一つの層が、請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載のヘテロ環化合物を含む、有機発光素子。
6. 前記有機膜が、電子注入層または電子輸送層を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
7. 前記有機膜が、電子注入機能及び電子輸送機能を共に有する単一膜を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
8. 前記有機膜が、発光層を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
9. 前記有機膜が発光層を含み、前記ヘテロ環化合物が、蛍光またはリン光のホストとして使われる、請求項５に記載の有機発光素子。
10. 前記有機膜が発光層を含み、前記ヘテロ環化合物が、蛍光ドーパントとして使われる、請求項５に記載の有機発光素子。
11. 前記有機膜が、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層は、アントラセン化合物、アリールアミン化合物、またはスチリル化合物を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
12. 前記有機膜が、発光層、電子注入層または電子輸送層を含み、前記発光層が、リン光化合物を含む赤色発光層、緑色発光層、青色発光層または白色発光層を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
13. 前記有機膜が、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択される１層以上の層を含む、請求項５に記載の有機発光素子。
14. 第１電極／正孔注入層／発光層／第２電極の構造、第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／第２電極の構造、または第１電極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／第２電極の構造を有する、請求項１３に記載の有機発光素子。
15. １層以上の層が、前記ヘテロ環化合物を使用し、湿式工程で形成される、請求項５ないし１４のうちいずれか１項に記載の有機発光素子。
16. 請求項５ないし１５のうちいずれか１項に記載の有機発光素子を備え、前記有機発光素子の第１電極が、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結された、平板表示装置。

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